广电总局杜百川:下一代视听发展趋势和广电网络融合升级解读

云栖网：随着，我国视听产业蓬勃发展，数字电视、IPTV、在线视频等多种形态服务呈现出不同的发展特征。视听领域有哪些前沿技术？下一代视听发展趋势将会是怎样的？为支撑新型视听业务广电还需要在技术方面做哪些升级?带着这些疑问，采访到了国家广播电视总局科技委副主任杜百川先生，杜百川先生就上述问题进行了深入细致的回答。

国家广播电视总局科技委副主任杜百川先生

下一代视听的发展方向

人们对于视听体验的追求是不断提高的。从最早的无线电广播到黑白电视、彩色电视，从模拟电视到数字电视再到智能电视，从低分辨率到高分辨率再到目前飞速发展的4K/8K超高清，下一步视听将朝着什么方向发展？针对此问题，杜百川先生指出，很多人认为从原来的标清、高清，到现在的4K超高清，下一步的发展方向就是8K，这其实是对下一代视听发展方向的误解。无论是4K还是8K，都只是超高清分辨率参数，超高清满足高帧率、高清晰度、高色域、高动态范围、高比特深度，只用清晰度来判定是否是下一代是错误的，4K和8K本就是一代，是超高清电视清晰度参数的两个选项，4K和8K将是并存发展的，在未来的家庭应用中4K也不可能全部被8K所取代，8K在家庭中的应用中只是小众，其更多的是应用在室外大屏、远程医疗和工业应用等方面。

那么真正的下一代视听技术是怎样的，杜百川先生对此作了解答。他指出，完全不一样的才是下一代，真正的视听发展的下一代，或者说是显示的下一代，完全是另外一个方向。

多焦面显示技术是其中之一，这项技术是缓解近眼显示中视觉辐辏调节冲突的重要解决方案之一，目前3D和VR/AR发展的瓶颈之一就是由于眼睛的会聚调节冲突而引起的视疲劳、眩晕、头痛等问题，多焦面显示就是采用多个焦面来显示不同位置的图像，有多种方法。其中一种方法是采用前后配置的多个透明屏幕，不是一个平面而是多个平面。如果聚焦在前面，就在前面的屏幕显示;如果聚焦在中间，就用中间的屏幕显示；如果聚焦在后面，就用后面的屏幕显示，这样就解决了上述问题。

不过，多焦面显示技术也还是过渡，真正的下一代技术是三维立体显示，即立体的显示而非平面的显示，三维立体显示有三大类，第一类就是大家最熟悉的全息，第二类就是光场，第三类是体显示。体显示最简单的实现方式就是使用一根LED显示线或LED显示屏，利用电机进行快速转动，因为人的视觉暂留从而在人眼中形成三维物体，这是一种三维立体的显示方式。光场，即指定空间内所有光线信息的总和，包括颜色、光线亮度、光线的方向、光线距离等，人眼能看见世界中的物体是因为人眼接收了物体发出或反射的光线，而光场就是三维世界中光线集合的完备表示，光场显示就是将需要显示的内容的光场完整地复现出来，投射到人眼中。

下一代视听技术除了显示技术的升级，还有声音的升级，从现在的立体声升级到未来的三维声。三维声技术将声场还原为三维空间，从而让声音在原来平面声场的基础上，增加了高度感，每个声音精准定位，更接近真实世界，强化了沉浸式感受。环绕声是平面，而三维声会有多个层次，例如能听到雨点从屋顶掉到地上由高到低的声音，这在以前是做不到的。三维声技术并非仅仅是以声道为基础，还引入了声音“对象”的概念，以“对象”为基础。在三维声场内，每一个“对象”都具有与之对应的位置坐标。此外，还有以声场为基础的，整个声音按照声场记录下来，重放的时候重现声场即可。

杜百川先生表示，下一代视听技术的发展，主要有两个方面：一个是升级；一个是多重手段，可以有更多的表达方式，比如增加虚拟现实等。

广电网络融合升级以支撑视听业务发展的需求

要支撑新时代视听业务发展的需求，构建新时代大视听全产业链的基础，广电必须要进行融合升级，而且要均衡发展，达不到要求的网络和业务将会被淘汰。

杜百川先生指出，对广电来说，除了内容的升级还有传输的升级，包括广电5G建设、有线网络升级等，都需要进行投入。然后就是支撑平台的建设，比如云平台、大数据平台的建设，没有这些平台的支撑也不行，业务发展不起来，支撑平台必须要符合将来视频升级、音频升级、AR能力升级、大数据处理升级的需求。所以说，这是一个全面的生态系统，只有5G覆盖没有业务和应用是发展不起来的，必须均衡投入、均衡发展，进行全面的融合升级。

要发展业务和应用，就必须“入户”和“到家”，而这一点广电的有线网络是有先天优势的，经过多年的发展，有线网络已经进入千家万户，拥有庞大的用户群基础，所以有线网络必须要进行接入网升级。杜百川先生指出，有线网络的升级，主要是增加容量、减小延迟，最新标准的有线网络完全可以在容量上、延迟上和5G相当，在容量方面甚至可以超过5G。

目前，CableLabs制定的标准DOCSIS已经演进到4.0，不仅速度升级、延迟降低，而且提升了安全性和可靠性。DOCSIS4.0规范最初于2019年发布，并于2020年年初进行了更新，将两项新的重要要求纳入了该技术：一是FDX(全双工)，二是扩展频谱到1.8GHz，将支持10G下行和6G的上行。同时，将延迟降低至1ms。

杜百川先生表示，有线网络的潜力还是非常大的，减少延迟和增加容量都已经有了标准。比如低延时XHaul，可继续满足LTE/4G/5G及更高版本的延迟和速度要求。低延迟XHaul技术适用于各种部署模型，包括DOCSIS和PON网络上的回传和前传。此外，光纤部署更深及迁移到分布式接入架构(DAA)可以为有线运营商提供更大的网络容量；相干光传输在同一根光纤使用一个激光器在两个方向上发送数据，使光纤的容量增加了一倍。随着向DAA的迁移，有线运营商不仅可以选择在其HFC网络的光纤部分中部署数字光纤，还可以部署相干光纤。

相干光在长距离传输中，需要采用大量的信道补偿来纠正与长途相关的损伤，因此其长途传输比较昂贵。而有线接入网的光链路通常不超过30km，较短的光纤长度使得光信号的色散很小，也不需要在线放大，可以大大减少非线性失真和噪声，增加链路余量并大大降低成本。CableLabs重新设计了相干链路，以满足接入网的特殊条件，与长传或城域环境相比，具有更高的性能和更低的成本。